JP3382010B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録媒体に関わ
り、特に、透明基板上に担持される磁性層などの膜体を
外力から保護するための保護層及び潤滑層に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば光ファイルシステムや
コンピュータの外部記憶装置、それに音響もしくは映像
情報の記憶装置として、透明基板の片面に少なくとも情
報記録膜である磁性層と該磁性層の保護膜を担持してな
る光磁気ディスクを装着し、該光磁気ディスクを介して
その透明基板に光学ヘッドを、保護膜側に磁気ヘッドを
配置した光磁気記録再生装置が知られている。前記光磁
気ディスクに対する情報の記録は、前記光学ヘッドより
所定強度のレーザビームを照射して前記磁性層をそのキ
ュリ−温度または補償温度近傍まで昇温しつつ、該昇温
部に前記磁気ヘッドより磁界を印加することによって行
われる。一方、情報の消去は、前記光学ヘッドより所定
強度のレーザビームを記録トラックに沿って連続的に照
射し、前記磁性層をそのキュリ−温度または補償温度近
傍まで昇温しつつ、該昇温部に前記磁気ヘッドより消去
方向の一定強度の磁界を印加することによって行われ
る。また、情報の再生は、前記光学ヘッドより記録トラ
ックに沿って前記磁性層を昇温しない程度の強度のレー
ザビームを照射し、前記磁性層からの反射光を検出する
ことによって磁気光学的に行われる。

【０００３】この種の装置における磁気ヘッドの支持方
式には、情報の記録再生、消去時に磁気ヘッドを保護層
に摺動させる方式と、磁気ヘッドを保護層の表面からわ
ずかに浮上させる方式とがあるが、磁気ヘッドを保護層
に摺動させる方法を採用する場合は勿論、浮上方式を採
用した場合にも、少なくとも光磁気ディスクの起動時及
び停止時には磁気ヘッドが保護層上を摺動するので、摩
擦による光磁気ディスクの帯電及び膜体の損傷が問題に
なる。

【０００４】かかる不都合を解決するため、従来より、
例えば特開昭６４−４３８３４号公報などに記載されて
いるように、保護層上に潤滑層を形成し、磁気ヘッドと
の間の摩擦を緩和し、保護層ひいては磁性層の損傷を防
止する技術が提案されている。前記公知例に記載の技術
は、ガラス、アクリル樹脂等にて形成された保護層上
に、接着層を介し、潤滑材料を含侵せしめたポリエステ
ルまたは塩化ビニルからなる高分子シート層を形成する
というものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記磁気ヘ
ッドの支持方式として浮上方式を採用した場合、光磁気
ディスクの回転駆動中に何らか原因によって磁気ヘッド
が光磁気ディスクに衝突する所謂ヘッドクラッシュが問
題となる。ヘッドクラッシュが生じると、保護層に大き
な衝撃力が作用するため磁性層の保護の完璧を期すため
には、膜厚の大きな保護層を必要とする。

【０００６】そこで、例えばコンパクトディスクなどで
実用化されているように所望の膜厚の保護層を比較的用
意に成膜でき、かつ剥離等の問題も生じにくい紫外線硬
化樹脂や室温硬化型樹脂等の樹脂を保護層材料として用
いることが望まれる。この場合、前記保護膜上に形成さ
れる潤滑層の材料としては単に潤滑効果に優れるばかり
でなく、下地である樹脂材料とのなじみ性が良いことが
特に要求される。本発明はかかる課題を解決するために
なされたものであって、その目的には、耐擦傷性、耐衝
撃性、並びに潤滑効果の永続性に優れた光磁気記録媒体
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明では、透明基板の片面に少なくとも磁性層を含
む1層または多層の膜体を担持し、該記膜体の外面を樹
脂材料からなる膜厚０．０１μｍ〜５０μｍの保護層に
て被覆されてなる光磁気記録媒体において、該保護層表
面が親水化されていると共に、該保護層表面に親水基と
親油基を併せ持つ化合物を含む潤滑剤層が形成されてい
ることを特徴とする光磁気記録媒体を提供する。

【０００８】

【作用】保護層を紫外線硬化型樹脂や室温硬化型樹脂等
の樹脂材料にて形成すると、所望の保護層を比較的用意
に成膜する事ができるので、光磁気媒体の生産性を格段
に向上させることができる。又、この種の樹脂材料にて
形成された保護層は弾力性に富むので、ヘッドクラッシ
ュ等を生じた場合にも磁性層を損傷することがない。

【０００９】一方、表面が親水化された保護層上に、親
水基と親油基を併せ持つ化合物を含む潤滑性材料との混
合物からなる潤滑層を形成すると、親水化された保護層
表面に対し、親水基と親油基を併せ持つ化合物の親水性
部分が極性結合をし、なおかつ潤滑性材料と、親水基と
親油基を併せ持つ化合物の親油性部分との親和力が強い
ため、親水基と親油基を併せ持つ化合物は潤滑層と保護
層の界面に介在することによって、保護層と潤滑層は優
れたなじみ性を示し、長期間潤滑効果を永続させること
ができる。

【００１０】したがって、従来の方法と比べ、耐久性、
及び潤滑効果に優れた光磁気記録媒体を提供できる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明のについて
更に詳細に説明する。

【００１２】図１は実施例に係わる光磁気記録媒体の断
面構造を示す。この図から明らかなように、本例の光磁
気記憶媒体は、透明基板１の信号面２に、第１の誘電体
層３と、磁性層４と第２の誘電体層５と、反射層６とを
順次積層し、この反射層６の表面を保護層７にて被い、
更にこの保護層７の表面に潤滑層８を形成してなる。透
明基板１は、ガラスなどの透明セラミック材料や、ポリ
カーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポ
リメチルペンテン樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ
樹脂等の透明樹脂材料などをもって所望の形状及び寸法
に形成される。この透明基板１の片面には、記録再生用
レーザビームの案内溝やプリビット列などのプリフォー
マットパターン２ａが微細な凹凸状に形成されており、
信号面２を形成している。なおプリフォーマットパター
ン２ａの形成方法や配列等については公知に属する技術
であり、かつ本発明の要旨でもないので、説明を省略す
る。これらについては光磁気ディスクの種類に応じて、
公知に属する適切の技術を応用できる。

【００１３】第１の誘電体層３は、透明基板１と磁性層
４との間で再生用レーザビームを多重干渉させ、見かけ
上の磁気光学効果を大きくするために設けられているも
のであって、透明基板１よりも屈折率が大きな無機誘電
体をもって形成される。

【００１４】磁性層４は、公知に属する任意の磁気光学
効果を呈する材料をもって形成できるが、カー回転角や
ファラデー回転角などの磁気光学効果が大きいことなど
から、希土類−遷移金属系の非晶質垂直磁化膜が特に好
適である。

【００１５】第２の誘電体層５は、磁性層４と反射層６
との間で再生用レーザビームを多重干渉させ、見かけ上
の磁気光学効果を大きくするために設けられたものであ
って、前記第１の誘電体層３と同様の無機誘電体をもっ
て形成される。

【００１６】反射層６は、媒体の反射率を高め、光磁気
記録媒体からの再生信号出力を高めるものであって、例
えばアルミニウムや金、あるいはこれらの各金属を主成
分とする合金などをもって形成される。前記の各層３〜
６は、スパッタリングや真空蒸着などの真空成膜法によ
って連続的に形成できる。

【００１７】保護層７は紫外線硬化樹脂型樹脂をもって
形成される。紫外線硬化型樹脂としては、公知に属する
すべてのものを用いることができる。又、保護層７の膜
厚は、０．０１μｍ〜５０μｍ程度とするのが好まし
い。保護層７の膜厚が５０μｍを越えると磁性層４に達
する磁界の強さが小さくなって記録時または消去時に大
きな記録電流が必要となり、逆に、保護層７の膜厚が
０．０１μｍ未満であると充分な耐衝撃性などを発揮で
きなくなるからである。該保護層７は、スプレーコー
ト、スピン塗布法等により形成できる。

【００１８】保護層７の表面は親水化されており、水に
対する接触角が５９゜以下になるように、極性溶媒に対
するぬれ性が高められている。保護層７表面の親水化の
方法はいかなる方法を用いてもよく、公知慣用の方法が
すべて使用でき、例えば高分子材料を保護層７として使
用した場合、プラズマ処理による保護膜７表面へのアミ
ノ基、カルボキシル基、ハロゲン化物等の親水性官能基
の付与、あるいは、放射線、紫外線の照射等の方法によ
って親水化を行うことができる。また、保護層７表面に
親水性物質層の形成によって表面の親水化を施す方法も
考えられる。例えば、親水性高分子、金属等のスパッタ
リング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法
等によるプラズマ重合、あるいは表面グラフト化法、カ
ップリング法による親水性モノマー分子の重合等が考え
られる。他には、硬化前に表面に親水性基が局在化する
界面活性物質を添加し、しかる後に樹脂を硬化させるこ
とによって保護層７表面を親水化を行う等の方法が考え
られる。

【００１９】潤滑層８は、親水基と親油基を併せ持つ化
合物と潤滑性材料との混合物からなる。ただし、分子内
に親水基と親油基とを併せ持つ単一の潤滑性物質によっ
て潤滑層８を形成することも可能である。

【００２０】潤滑層８に含まれる親水基と親油基を併せ
持つ化合物としては主に界面活性剤が挙げられる。例え
ば、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸に代表さ
れるカルボキシル基を持つカルボン酸型アニオン性界面
活性剤、スルホン酸基を持つスルホン酸型アニオン性界
面活性剤、第４級アンモニウム塩を持つ第４級アンモニ
ウム塩型カチオン性界面活性剤、アミノ基を持つアミノ
酸型両性界面活性剤等が挙げられる。

【００２１】更に、カルボキシル基、スルホン酸基、第
４級アンモニウム塩等の親水基を持ち、なおかつフッ素
化炭化水素基を親油基として持つフッ素系界面活性剤、
高分子鎖を親油基として持つ高分子界面活性剤等も、潤
滑層８に含まれる親水基と親油基を併せ持つ化合物とし
て考えられる。例えば、高分子界面活性剤には前記の例
に挙げた界面活性剤と同様にカルボン酸型、スルホン酸
型等の陰イオン性高分子界面活性剤、第４級アンモニウ
ム塩基型等の陽イオン性高分子界面活性剤等がある。

【００２２】また、カルボキシル基、スルホン酸基、第
４級アンモニウム塩等の親水基を持ち、なおかつシリコ
ーンを含む有機変性シリコーンオイル等も親水基と親油
基を併せ持つ化合物としての例に挙げられる。例えば、
エポキシを側鎖または末端に持つエポキシ変性シリコー
ン、フェノールを側鎖または末端に持つフェノール変性
シリコーン、高級脂肪酸エステルを側鎖または末端に持
つ高級脂肪酸エステル変性シリコーン等がある。

【００２３】潤滑層８を構成する潤滑性材料としてはパ
ラフィン油、エステル、油脂、シリコーンオイル、金属
セッケン等、潤滑性を示すものであれば公知一般の全て
の潤滑性材料が使用できる。

【００２４】該潤滑層８の膜厚は、１ｎｍ〜１μｍ程度
とすることが好ましい。潤滑層８の膜厚が１μｍを越え
ると磁気ヘッドの媒体への貼り付きを生じやすくなっ
て、磁気ヘッドの走行性が悪くなり、逆に、潤滑層８の
膜厚が１ｎｍ未満であると充分な耐摩擦性等を発揮でき
なくなるからである。潤滑層８は親水基と親油基を併せ
持つ化合物と潤滑性材料とを混ぜ併せた後に、スピンコ
ータ、ロールコータ、バーコータなどによって塗布でき
る。

【００２５】以下に、より具体的な実施例を掲げ、本発
明の効果を明らかにする。

【００２６】〈第１実施例〉ポリカーボネイト製のディ
スク状透明基板の信号面に下記の組成及び膜厚を有する
第１の誘電体と、磁性層と、第２の誘電体層と、反射層
とを、スパッタリングにより順次積層した。

【００２７】 第１の誘電体 Ｓｉ3Ｎ4 １０００Ａ 磁性層 Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ ２３０Ａ 第２の誘電体層 Ｓｉ3Ｎ4 ５００Ａ 反射層 Ａｌ ７００Ａ 前記積層体の表面に紫外線硬化型樹脂をスピン塗布し、
しかる後に高圧水銀ランプによる紫外線の照射を行い樹
脂を硬化させ、膜厚が約５μｍの紫外線硬化樹脂保護層
を形成した。次いで空気中で当該保護層表面に短波長紫
外線照射を行い、保護膜表面に親水処理を施した。

【００２８】その後に、前記紫外線硬化樹脂保護層の表
面に下記の組成の潤滑剤をスピン塗布して潤滑層を形成
し、これによって図１の断面構造を有する光磁気ディス
クを完成した。

【００２９】 （ジメチルシリコーン、オレイン酸、脂肪酸変性シリコーン）混合オイル １重量部 ヘキサン １００重量部 〈第１比較例〉ポリカーボネイト製のディスク状透明基
板の信号面に第１実施例と同じ構成の薄膜を順次積層
し、前記積層体の表面に第１実施例と同様に紫外線硬化
樹脂保護層を形成した。すなわち、潤滑層を有せず、表
面が親水化されていない点を除いて、図１の断面構造を
有する光磁気ディスクを第１比較例に係わる光磁気ディ
スクとした。

【００３０】〈第２比較例〉ポリカーボネイト製のディ
スク状透明基板の信号面に第１実施例と同じ構成の薄膜
を順次積層し、前記積層体の表面に第１実施例と同様に
紫外線硬化樹脂保護層を形成した。次いで、前記紫外線
硬化樹脂保護層の表面に第１実施例と同じ組成の潤滑剤
をスピン塗布して、潤滑層を当該保護層表面に形成し
た。すなわち、保護膜表面が親水化されていない点を除
いて、第１実施例と同様に図１の断面構造を有する光磁
気ディスクを完成した。

【００３１】〈第３比較例〉ポリカーボネイト製のディ
スク状透明基板の信号面に第１実施例と同じ構成の薄膜
を順次積層し、前記積層体の表面に第１実施例と同様に
紫外線硬化樹脂保護層を形成した。次いで、前記紫外線
硬化樹脂保護層の表面に下記の組成の潤滑剤をスピン塗
布して潤滑層を当該保護層表面に形成した。すなわち、
表面が親水化されておらず、潤滑層に親水性基と親油性
基を併せ持つ化合物を含まない点を除いて、第１実施例
と同様に図１の断面構造を有する光磁気ディスクを完成
した。

【００３２】 ジメチルシリコーンオイル １重量部 ヘキサン １００重量部 〈第４比較例〉ポリカーボネイト製のディスク状透明基
板の信号面に第１実施例と同じ構成の薄膜を順次積層
し、前記積層体の表面に第１実施例と同様に紫外線硬化
樹脂保護層を形成した。次いで、第１実施例と同様に該
保護膜表面の親水化処理を行い、前記紫外線硬化樹脂保
護層の表面に第２比較例と同じ組成の潤滑剤をスピン塗
布して、潤滑層を当該保護層表面に形成した。すなわ
ち、潤滑層に親水性基と親油性基を併せ持つ化合物を含
まない点を除いて、第１実施例と同様に図１の断面構造
を有する光磁気ディスクを完成した。

【００３３】図２に、前記各実施例について行った保護
膜表面の純水に対する接触角、摩擦係数測定及び摩耗試
験の結果、並びに保護層に対する潤滑層のなじみ性の評
価を示す。但し、保護膜表面の純水に対する接触角の測
定は潤滑層を形成する前に測定した値である。また、摩
擦係数の測定及び摩耗試験は、１／４インチ高炭素Ｃｒ
軸受用ＳＵＪ−２からなる摺動子を持つ摩擦試験機を用
いて、試料である光磁気ディスクの回転中心から半径２
５ｍｍの所に摺動子を接触させ、該摺動子に５ｇの荷重
をかけて光磁気ディスクを６００ｒｐｍで回転させた。
また、試験は室温２０℃、湿度６０％の中で行われた。
図中の摩擦係数のデータは、２００００パス後の値であ
り、潤滑効果の優劣評価の基準とした。図中の傷つき程
度のデータは光学顕微鏡にて観察した１００００００パ
ス後の摺動跡の有無、及び摺動跡の幅である。また、保
護層に対する潤滑層のなじみ性は、保護層上に潤滑層を
スピン塗布したときの潤滑層の均一性を光学顕微鏡によ
って評価した。

【００３４】図２から明らかなように、潤滑層を有しな
い第１比較例の光磁気ディスクは、２００００パス後の
摩擦係数が０．８と高く、１００００００パス後保護層
に幅６０μｍの摺動跡が付いたが、本発明に係わる第１
実施例の光磁気ディスクは、２００００パス後の摩擦係
数が０．１０以下に低下し、１００００００パス後も保
護層に摺動跡が認められなかった。

【００３５】また、親水基と親油基を併せ持つ化合物と
ジメチルシリコーンを潤滑層に含んだ第１実施例、及び
第２比較例は、潤滑層がジメチルシリコーンオイル単独
にて形成された第３比較例、及び比較例４と比較して、
樹脂保護層の親水処理の有無に関わらず、潤滑剤と保護
膜のなじみ性が良好であることを示している。更に、共
に親水基と親油基を併せ持つ化合物とジメチルシリコー
ンオイルにて潤滑層が形成されている第１実施例と第２
比較例とを比較した場合、樹脂保護膜表面の親水化を行
った第１実施例の方が、潤滑効果に良好な結果をもたら
すことも判った。

【００３６】上記の結果より、実施例に係わる光磁気デ
ィスクは、耐擦傷性、潤滑効果の向上に顕著な効果があ
るといえる。

【００３７】なお、図２中の○印は樹脂保護層とのなじ
み性が特に良好であることを示し、△印は樹脂保護層と
のなじみ性が比較的良好であることを示し、×印は樹脂
保護層とのなじみ性が比較的劣ることを示している。

【００３８】なお、前記実施例においては、透明基板１
の信号面２に第１の誘電体層３と磁性層４と第２の誘電
体層５と反射層６とを積層したが、磁性層４以外につい
ては必要に応じて削除することもできる。これらの層以
外に、必要に応じて他の層を追加することもできる。す
なわち、本発明は、磁性層４等の情報の記録、再生等に
関与する層の表面を樹脂材料にて覆い、さらにその表面
に潤滑層を設けたことを要旨とするものであって、それ
以外の部分については必要に応じて適宣変更することが
できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では樹脂保
護層上に潤滑層を設けたので、保護層の耐摩耗性を著し
く向上できる。また本発明では、表面の親水化を行い、
なおかつ潤滑層に親水基と親油基を併せ持つ化合物を含
ませることにより、親水基と親油基を併せ持つ化合物を
潤滑層と保護層の界面に介在させ、保護層表面の摩擦力
を一層軽減できる新規の光磁気記録媒体となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】潤滑に係わる光磁気ディスクの断面構造図を模
式的に示す図である。

【図２】実施例の効果を示す図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 信号面 ２ａ プリフォーマットパターン ３ 第１の誘電体 ４ 磁性層（光磁気記録層） ５ 第２の誘電体層 ６ 反射層 ７ 保護層 ８ 潤滑層

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板の片面に少なくとも磁性層を含
   む1層または多層の膜体を担持し、該記膜体の外面を樹
   脂材料からなる膜厚０．０１μｍ〜５０μｍの保護層に
   て被覆されてなる光磁気記録媒体において、 該保護層表面が親水化されていると共に、該保護層表面
   に親水基と親油基を併せ持つ化合物を含む潤滑剤層が形
   成されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記保護層表面は、純水に対する接触角
   が５９°以下であることを特徴とする請求項１の光磁気
   記録媒体。